[发明专利]碳纳米管活化及其掺杂纳米二氧化钛的制备方法

摘要

本发明是一种碳纳米管活化及其掺杂纳米TiO₂的制备方法，属于催化掺杂技术领域，解决碳纳米管表面缺陷及TiO₂光催化效率低、降解效果差的问题，技术方案如下：先称取碳纳米管置于过氧化氢溶液中，超声振荡，用蒸馏水稀释，抽滤后干燥，活化碳纳米管；再量取无水乙醇于烧杯中，加入钛酸丁酯搅拌形成溶液A；量取无水乙醇、乙酸、蒸馏水和一定量的碳纳米管加入烧杯中，形成溶液B；磁力搅拌，往溶液A中滴加溶液B，形成溶胶，保温制得凝胶，陈化、干燥后制得干凝胶；研磨成粉末、煅烧，制得碳纳米管掺杂纳米TiO₂；采用微观结构和光学表征方法分析碳纳米管对TiO₂掺杂效果，确定碳纳米管最佳掺量和制备工艺，制备碳纳米管掺杂TiO₂，提高TiO₂催化效能和适用性。

主权项

1.一种碳纳米管活化及其掺杂纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)称取500mg碳纳米管置于100ml的过氧化氢溶液中，在50℃温度下超声振荡2h，用蒸馏水稀释，并用0.45μm的混合纤维滤膜抽滤，在100℃下干燥24h，活化碳纳米管；(2)量取30ml无水乙醇于烧杯中，加入16g钛酸丁酯搅拌30min直至形成均匀透明的溶液A；(3)量取30ml的无水乙醇、20ml乙酸、8ml蒸馏水和一定量的碳纳米管加入烧杯中，超声振荡分散形成均匀溶液B，置于分液漏斗中备用；(4)保持30℃恒温磁力搅拌器搅拌，往溶液A中滴加溶液B，搅拌过程中保证密封，直至形成均匀的溶胶；(5)将已搅拌均匀的溶胶置于50℃恒温水浴箱保温12h，制得凝胶，陈化七天形成湿凝胶后移至100℃电热恒温鼓风干燥箱中干燥18h，制得干凝胶；(6)将干凝胶研磨成粉末，在550℃电阻炉中煅烧2h，制得碳纳米管掺杂纳米二氧化钛；(7)采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪及紫外‑可见分光光度计分析碳纳米管对纳米二氧化钛的掺杂效果，确定碳纳米管最佳掺杂量和制备工艺，制备碳纳米管掺杂纳米二氧化钛，提高纳米二氧化钛催化效能。